સેમીકન્ડક્ટર શું છે? પ્રતિકાર સેમીકન્ડક્ટર

સેમીકન્ડક્ટર સામગ્રી શું છે? તેના લક્ષણો શું છે? સેમિકન્ડક્ટર્સનું ભૌતિકશાસ્ત્ર શું છે? કારણ કે તેઓ બાંધવામાં આવે છે? સેમિકન્ડક્ટર્સનું વાહકતા શું છે? ભૌતિક ગુણધર્મોને તેઓ ધરાવે છે?

સેમિકન્ડક્ટર કહેવાય શું છે?

તે સામગ્રી વીજળી એટલી સારી રીતે હાથ ધરવા નથી, કારણ કે ધાતુઓ કરવું ક્રિસ્ટલાઇન ઉલ્લેખ કરે છે. છતાં આ આંકડો કરતાં અવાહક છે વધુ સારી છે. આ લક્ષણો મોબાઇલ કેરિયર્સ નંબર કારણે થાય છે. જો આપણે ધ્યાનમાં, સામાન્ય રીતે, ત્યાં મધ્યવર્તી કેન્દ્ર સાથે મજબૂત સંબંધ અસ્તિત્વ ધરાવે છે. જો કે, જ્યારે એક વાહક અનેક પરમાણુ સંચાલિત, ઉદાહરણ તરીકે, એન્ટિમોની, જે ઇલેક્ટ્રોન એક વધારાનું છે, આ સ્થિતિ સુધારી આવશે. ઇન્ડિયમ ઉપયોગ કરતી વખતે એક ધન વીજભાર સાથે તત્વો તૈયાર થઈ હતી. ખાસ ઉપકરણો, જે વધારી શકે બ્લોક અથવા માત્ર એક જ દિશામાં ચાલુ પસાર - આ બધા ગુણધર્મો વ્યાપક ટ્રાન્ઝિસ્ટર ઉપયોગ થાય છે. જો આપણે NPN પ્રકાર તત્વ ગણે છે, તે નોંધપાત્ર જોઇ શકાય ભૂમિકા નબળા સંકેતો પ્રસારણ ખાસ કરીને મહત્વનું છે વધારે છે.

જે વીજળીની અર્ધ વાહક હોય ડિઝાઈન લક્ષણો

વાહક મફત ઇલેક્ટ્રોન ઘણો હોય છે. અવાહક તેઓ ભાગ્યે જ હતા ધરાવે છે. સેમિકન્ડક્ટર્સ અને એ પણ મફત ઇલેક્ટ્રોન એક ચોક્કસ રકમ ધરાવે છે અને એક ધન વીજભાર, જે મુક્ત કણો સ્વીકારી કરવા માટે તૈયાર છે સાથે પસાર કરે છે. અને સૌથી અગત્યનું - તે બધા ધરવામાં વીજપ્રવાહ. અગાઉ માનવામાં આવે NPN પ્રકાર ટ્રાન્ઝિસ્ટર - શક્ય નથી એક સેમીકન્ડક્ટર મૂળ તત્વ હોય. તેથી, ત્યાં વધુ PNP-ટ્રાન્ઝિસ્ટર અને ડાયોડ છે.

જો અમે છેલ્લા ટૂંકા વિશે વાત, તે એક તત્વ છે કે માત્ર એક જ દિશામાં સંકેતો પ્રસારિત કરી શકે છે. પણ, ડાયોડ ડીસી એસી કન્વર્ટ કરી શકો છો. આ તબદિલીની વિસ્તૃત પદ્ધતિ શું છે? અને શા માટે તે માત્ર એક જ દિશામાં ખસે? તેને ધ્યાનમાં લીધા વગર જ્યાં છે વર્તમાન ઈલેકટ્રોન અને ગાબડા શકે અથવા અદ્રશ્ય, અથવા આગળ જવા છે. પ્રથમ કિસ્સામાં કારણે વધી અંતર ફીડ પુરવઠો વિક્ષેપ આવે છે, અને તેથી માત્ર એક જ દિશામાં વાહકો નકારાત્મક વોલ્ટેજ ફેલાય છે, એટલે સેમિકન્ડક્ટર્સનું વાહકતા એકપક્ષી છે. બધા પછી, ચાલુ પ્રસારિત કરી શકાય તો જ ઘટક કણો દ્વારા બંધ છે. અને આ શક્ય છે માત્ર જો એક તરફ વર્તમાન પુરવઠો. આ સેમિકન્ડક્ટર પ્રકારો અસ્તિત્વ ધરાવે છે અને આ ક્ષણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

બેન્ડ માળખું

હકીકત એ છે કે, જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન ઉર્જા સ્તરો ભરીને બેન્ડગેપ શક્ય રાજ્યો પાસેથી અલગ કરવામાં આવે છે સાથે સંકળાયેલ વાહક વિદ્યુત અને ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો ધરાવે છે. તેના લક્ષણો શું છે? હકીકત ત્યાં કોઈ બેન્ડગેપ ઉર્જા સ્તરો છે. અશુદ્ધિઓ અને માળખાકીય ખામીઓ સાથે બદલી શકાય છે. ઉચ્ચ સંપૂર્ણ બૅન્ડ સંયોજકતા કહેવામાં આવે છે. રિઝોલ્યુશન, પરંતુ ખાલી દ્વારા અનુસરવામાં આવે છે. તે વહન બેન્ડ તરીકે ઓળખાય છે. સેમિકન્ડક્ટર્સનું ભૌતિકશાસ્ત્ર - એક ખૂબ જ રસપ્રદ વિષય છે, અને લેખ માળખામાં સારી રીતે આવરી લેવામાં આવે છે.

ઇલેક્ટ્રોન રાજ્યના

તે મંજૂરી બેન્ડ સંખ્યા અને અર્ધ-વેગ કારણ કે ખ્યાલો ઉપયોગ કરે છે. માળખું પ્રથમ વિક્ષેપ દ્વારા નક્કી થાય છે. તેઓ કહે છે કે તેના પર quasimomentum ઊર્જા પરાધીનતા અસર કરે છે. આમ, જો સંયોજકતા બેન્ડ સંપૂર્ણપણે ઇલેક્ટ્રોન (જે સેમિકન્ડક્ટર એક વીજભાર) દ્વારા ભરવામાં આવે છે, અમે કહીએ છીએ કોઈ પ્રાથમિક excitations ત્યાં છે. કેટલાક કારણોસર, રજકણો ન હોય, તો એનો અર્થ હકારાત્મક ચાર્જનો quasiparticle છે કે - પાસ અથવા છિદ્ર. તેઓ સંયોજકતા બેન્ડમાં સેમિકન્ડક્ટર ચાર્જ વાહકો હોય છે.

ડિજનરેટ ઝોન

એક લાક્ષણિક વાહક માં સંયોજકતા બેન્ડ છગણું ડિજનરેટ થાય છે. આ ગોળ-ભ્રમણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાંથી બાદ કરવામાં આવે છે અને માત્ર સ્ફટિક વેગ શૂન્ય છે ત્યારે. તે સમયમાં બમણું અને ચાર ડિજનરેટ બેન્ડ માટે સમાન સ્થિતિ હેઠળ આત્મસાત થવું શકાય છે. તેમની વચ્ચે ઊર્જા અંતર ગોળ-ભ્રમણ વિભાજન ઊર્જા કહેવામાં આવે છે.

અશુદ્ધિઓ અને સેમિકન્ડક્ટર ખામી

તેઓ વીજળીની નિષ્ક્રિય અથવા સક્રિય કરી શકાય છે. પ્રથમ ઉપયોગ કરીને તમે સેમિકન્ડક્ટર સકારાત્મક અથવા નકારાત્મક ચાર્જ છે, કે જે સંયોજકતા બેન્ડ એક છિદ્ર માં વહન બેન્ડ એક ઇલેક્ટ્રોન ઉદભવ દ્વારા સરભર કરી શકાય મેળવવા માટે પરવાનગી આપે છે. અસક્રિય અશુદ્ધિઓ તટસ્થ છે, અને તેઓ ઇલેક્ટ્રોનિક ગુણધર્મો પર પ્રમાણમાં ઓછી અસર હોય છે. વધુમાં, તે ઘણી વાર મહત્વ હોઈ શકે છે સંયોજકતા જે અણુઓ જે ચાર્જ ટ્રાન્સફર પ્રક્રિયા માં ભાગ લેવા માટે હોય છે, અને માળખું છે સ્ફટિક જાળી.

પ્રકાર અને અશુદ્ધિઓ જથ્થો પર આધાર રાખીને બદલી અને છિદ્રો અને ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યાનું વચ્ચે ગુણોત્તર શકે છે. તેથી, સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી હંમેશા કાળજીપૂર્વક ઇચ્છિત પરિણામ હાંસલ કરવા માટે પસંદ કરવી જોઇએ. આ ગણતરીઓ મોટી સંખ્યામાં છે અને ત્યારબાદ પ્રયોગો દ્વારા આગળ લાવવામાં આવે છે. કણ કે મોટા ભાગના મોટા ભાગના જહાજો કહેવાય છે, લઘુમતી છે.

સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણમાં અશુદ્ધિઓ ના dosed પરિચય ઇચ્છિત ગુણધર્મો મેળવવા માટે પરવાનગી આપે છે. સેમિકન્ડક્ટર્સ ખામી પણ નિષ્ક્રિય અથવા સક્રિય વિદ્યુત શરત હોઈ શકે છે. અહીં મહત્વનું અવ્યવસ્થા, ઇન્ટર્સ્ટિશલની અણુ અને ખાલી જગ્યા છે. પ્રવાહી અને noncrystalline વાહક અલગ સ્ફટિકીય કરતાં અશુદ્ધિઓ પ્રતિક્રિયા. એક નક્કર માળખું અભાવ આખરે શું અણુ ખસેડવામાં અલગ સંયોજકતા મેળવાય પરિણમે છે. તે એક કે જેની સાથે તે મૂળ તેમના સંબંધો imbues હતી અલગ હશે. એટમ આપી શકો અથવા ઇલેક્ટ્રોન જોડવાની નુકસાનકારક બને છે. આવા કિસ્સામાં, તે નિષ્ક્રિય બની જાય છે અને, તેથી અશુદ્ધ સેમિકન્ડક્ટર નિષ્ફળતા વધારે તકો હોય છે. આ હકીકત એ છે કે તે અશક્ય છે ડોપિંગ દ્વારા વાહકતા પ્રકાર બદલવા માટે અને બનાવવા માટે, ઉદાહરણ તરીકે, P-એન-જંકશન તરફ દોરી જાય છે.

કેટલાક આકારહીન સેમિકન્ડક્ટર ડોપિંગ પ્રભાવ હેઠળ તેમના ઇલેક્ટ્રોનિક ગુણધર્મો બદલી શકો છો. પરંતુ તે સ્ફટિકીય કરતાં ખૂબ ઓછા અંશે તેમને વર્તે છે. આકારહીન તત્વો ડોપિંગ સંવેદનશીલતા પ્રક્રિયા દ્વારા સુધારી શકાય છે. આખરે, તે નોંધનીય છે કે લાંબા અને સખત કામ અશુદ્ધ સેમિકન્ડક્ટર કારણે તેમ છતાં સારા પરિણામો સાથે લાક્ષણિકતાઓ એક નંબર રજૂ કરે છે.

સેમિકન્ડક્ટર ઇલેક્ટ્રોનનું આંકડા

જ્યારે ત્યાં છે થર્મોડાયનેમિક સમતુલા, છિદ્રો અને ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યાનું બેન્ડ માળખું પરિમાણો તાપમાન અને વીજળીની સક્રિય અશુદ્ધિઓ એકાગ્રતા દ્વારા જ નક્કી થાય છે. ગુણોત્તર ગણતરી કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે માનવામાં આવે છે કે કણો કેટલાક વહન બેન્ડ (સ્વીકારનાર અથવા દાતા સ્તર) માં હશે. પણ ધ્યાનમાં હકીકત પર આવ્યા છે કે ભાગ સંયોજકતા પ્રદેશ છોડી શકો છો, અને ત્યાં ગાબડા રચના કરવામાં આવે છે.

વાહકતા

સેમિકન્ડક્ટર માં, ચાર્જ જહાજો ઉપરાંત ઇલેક્ટ્રોન કરવા અને આયનો કરી શકો છો. પરંતુ મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં તેમના વિદ્યુત વાહકતા નજીવી છે. માત્ર આયનીય superprovodniki અપવાદ થઈ શકે છે. સેમિકન્ડક્ટર ત્રણ મુખ્ય ઇલેક્ટ્રોન તબદીલી પદ્ધતિ છે:

1. મુખ્ય ઝોન. આ કિસ્સામાં, અનુમતિપ્રાપ્ત વિસ્તાર અંદર તેના ઊર્જા ફેરફારને કારણે ગતિ ઇલેક્ટ્રોન.
2. સ્થાનિક રાજ્યો પરિવહન Hopping.
3. Polaron.

exciton

છિદ્ર અને ઈલેક્ટ્રોન બાઉન્ડ રાજ્યની રચના કરી શકે છે. તે Wannier-મોટ કહેવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં ફોટોન ઊર્જા, જે શોષણ ધાર અનુલક્ષે સંઘાન ઠરાવ તીવ્રતા પર પડે છે. પર્યાપ્ત સાથે પ્રકાશની તીવ્રતા સેમિકન્ડક્ટર્સનો excitons એક નોંધપાત્ર રકમ રચના કરી શકે છે. તેમના સાંદ્રતા ઘનીકરણ અને ફોર્મ ઇલેક્ટ્રોન-છિદ્ર પ્રવાહી વધારો છે.

સેમિકન્ડક્ટર સપાટી

આ શબ્દો અનેક અણુ સ્તરો છે, કે જે ઉપકરણ સીમા નજીક સ્થિત છે સૂચવે છે. સપાટી ગુણધર્મો બલ્ક માંથી અલગ છે. આ સ્તરો હાજરી ક્રિસ્ટલની ટ્રાન્સલેશન સપ્રમાણતા તોડે છે. આ કહેવાતી સપાટી રાજ્યો અને polaritons પરિણમે છે. બાદમાં ની થીમ વિકાસ, કહેવું વધુ અને સ્પિન અને vibrational મોજા વિશે પ્રયત્ન કરીશું. તેનું રાસાયણિક પ્રવૃત્તિ પરમાણુઓ અથવા અણુઓ, જે વાતાવરણ શોષાય કરવામાં આવી છે બહાર માઇક્રોસ્કોપિક સપાટી સ્તર છુપાયેલા કારણે. તેઓ પણ થોડા અણુ સ્તરો ગુણધર્મો નક્કી કરે છે. સદનસીબે, અતિ ઉચ્ચ વેક્યૂમ ટેકનોલોજી રચના છે, જેમાં સેમિકન્ડક્ટર ઘટકો છે, મેળવવા અને કેટલાક કલાકો, સ્વચ્છ સપાટી છે, જે હકારાત્મક ઉત્પાદનો ગુણવત્તા પર અસર કરે છે માટે જાળવી રાખવાનો પરવાનગી આપે છે.

સેમિકન્ડક્ટર. તાપમાન પ્રતિકાર પર અસર કરે છે

મેટલ તાપમાનમાં વધારો થાય છે, અને તેમના પ્રતિકાર વધે છે. સેમિકન્ડક્ટર સાથે, વિપરીત સાચું છે - સમાન શરતો હેઠળ, આ વિકલ્પ તેઓ ઘટાડો થશે. બિંદુ અહીં કોઈપણ સામગ્રી (અને આ લાક્ષણિકતા વ્યસ્ત પ્રતિકાર કરવા પ્રમાણસર) માં વિદ્યુત વાહકતા, ચાર્જ વર્તમાન વાહકો છે કે કેમ તે પર આધાર રાખે છે વીજ ક્ષેત્ર માં ચળવળ ઝડપ પર છે, અને સામગ્રી એક એકમ વોલ્યુમ તેમની સંખ્યા.

તાપમાન કણો એકાગ્રતા વધે છે, તેથી થર્મલ વાહકતા વધારીને અને પ્રતિકાર ઘટાડો થશે તેમ સેમીકન્ડક્ટર તત્વો વધારે છે. તમે સરળ સેટ યુવાન ભૌતિકશાસ્ત્રી અને જરૂરી સામગ્રી હાજરીમાં આ ચેક કરી શકો છો - સિલિકોન અથવા જર્મેનિયમ, પણ લેવામાં આવે છે અને સેમીકન્ડક્ટર તેમને કરી શકાય છે. તાપમાનમાં વધારો તેમના પ્રતિકાર ઘટાડશે. આ ચકાસવા માટે, તમે માપવા સાધનો કે જે બધા ફેરફારો જોશો પર સ્ટોક કરવાની જરૂર છે. આ સામાન્ય રીતે કેસ છે. ચોક્કસ ભારતીયોનો એક દંપતી જોવા દો.

પ્રતિકાર અને ઇલેકટ્રોસ્ટેટિક આયનીકરણ

આ ઇલેક્ટ્રોન પણ અત્યંત સાંકડી અવરોધ જે માઇક્રોમીટર જોડાઈ લગભગ એક સો પૂરી પાડે છે પસાર ટનલીંગ કારણે છે. તે ઊર્જા બેન્ડ ધાર વચ્ચે આવેલું છે. જ્યારે ઊર્જા બેન્ડ, જે માત્ર એક મજબૂત વીજ ક્ષેત્ર પ્રભાવ હેઠળ થાય વક્રતા તેના દેખાવ માત્ર શક્ય છે. એકવાર ટનલીંગ થાય (એટલે કે એક પરિમાણ યાંત્રિક અસર છે), ઇલેક્ટ્રોન પસાર મારફતે સંભવિત અવરોધ સાંકડી છે, અને તે તેમના ઊર્જા ફેરફાર થતો નથી. વહન અને સંયોજકતા: આ ચાર્જ કેરિયર્સ સાંદ્રતામાં વધારો, અને બંને ઝોનમાં આવે છે. પ્રક્રિયા ઇલેકટ્રોસ્ટેટિક આયનીકરણ વિકસાવવા માટે છે, તો સેમીકન્ડક્ટર ટનલ એક વિરામ હોઈ શકે છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન તે સેમીકન્ડક્ટર ના પ્રતિકાર બદલાશે. તે ઉલટાવી શકાય તેવું છે, અને તરત જ વીજ ક્ષેત્ર બંધ છે, બધી પ્રક્રિયાઓનો પુનઃસ્થાપિત કરવામાં આવે છે.

પ્રતિકાર અને અસર આયનીકરણ

આ કિસ્સામાં, છિદ્રો અને ઇલેક્ટ્રોન સુધી મૂલ્યો જે પરમાણુ આયનીકરણ અને સહસંયોજક બંધની બોન્ડ (પ્રાથમિક અથવા અશુદ્ધ અણુ) એક ભંગાણ ફાળો મજબૂત વીજ ક્ષેત્ર પ્રભાવ હેઠળ મુક્ત પાથ પરીક્ષણ આગળ વધે છે. ઇમ્પેક્ટ આયનીકરણ એક હિમપ્રપાત જેવા થાય છે અને તે ગુણાકાર ભાર વહન હિમપ્રપાત. આમ નવા બનાવેલ છિદ્રો અને ઇલેક્ટ્રોન વીજપ્રવાહ દ્વારા વકર્યો હતો. અંતિમ પરિણામ વર્તમાન કિંમત અસર આયનીકરણ, જે ઇલેક્ટ્રોન-હોલ જોડીઓ કે ચાર્જ વાહક પાથ સેગમેન્ટમાં એક પર રચના કરવામાં આવે છે સંખ્યા છે એક ગુણાંક દ્વારા ગુણાકાર કરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા વિકાસ છેવટે સેમીકન્ડક્ટર હિમપ્રપાત વિરામ તરફ દોરી જાય છે. સેમિકન્ડક્ટર્સનું પ્રતિકાર પણ બદલાતી રહે છે, પરંતુ ટનલ પતન, ઉલટાવી શકાય તેવું કિસ્સામાં તરીકે.

વ્યવહારમાં સેમિકન્ડક્ટર ઉપયોગ

આ તત્વોની ખાસ મહત્વ કોમ્પ્યુટર ટેકનોલોજી એ નોંધવું જોઈએ. લગભગ કોઈ શંકા તમે સેમિકન્ડક્ટર શું પ્રશ્ન રસ નથી હશે કે જો ઇચ્છા નથી સ્વતંત્ર રીતે તેનો ઉપયોગ સાથે વિષય વધારવા માટે. તે સેમિકન્ડક્ટર વગર આધુનિક રેફ્રીજરેટર્સ, ટેલિવિઝન સેટ્સ કમ્પ્યુટર મોનિટર કામ કલ્પના કરવી અશક્ય છે. તેમને વગર ન કરી શકો છો, અને અદ્યતન ઓટોમોટિવ એન્જિનિયરિંગ. તેઓ પણ ઉડ્ડયન અને અવકાશ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ થાય છે. સમજી સેમિકન્ડક્ટર છે, કેવી રીતે મહત્વપૂર્ણ તેઓ છે? અલબત્ત, અમે કહી શકો છો કે તે માત્ર અમારી સંસ્કૃતિના આવશ્યક તત્વો છે, પણ ઓછો અંદાજ તેમને વર્થ નથી.

વ્યવહારમાં સેમિકન્ડક્ટર ઉપયોગ, વધુ કારણે પરિબળો, તેમને વચ્ચે સામગ્રી જેમાંથી તેઓ કરવામાં આવે છે વ્યાપક અને પ્રક્રિયા અને ઇચ્છિત પરિણામ મેળવવા માટે સરળતા, અને અન્ય તકનિકી સુવિધાઓ કે જે વિજ્ઞાનીઓ ઇલેક્ટ્રોનિક સાધન પર કામ કર્યું પસંદગી બનાવવા માટે, તેમને બંધ કરી દીધું.

નિષ્કર્ષ

અમે વિગતવાર શું સેમિકન્ડક્ટર્સ, કેવી રીતે તેઓ કામ તપાસ છે. તેમના પ્રતિકાર આધારે જટિલ ભૌતિક અને રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ નાખ્યો. અને તમે નોટિસ શકે છે કે તથ્યો કારણ કે લેખ માં વર્ણવ્યા સંપૂર્ણપણે સમજી આપતા નથી, જેમ કે સેમિકન્ડક્ટર, સરળ કારણ એ છે કે વિજ્ઞાન નથી પણ અંત તેમના કામની વિચિત્રતા પણ અભ્યાસ કર્યો છે છે. પરંતુ અમે તેમના મૂળભૂત ગુણધર્મો અને લક્ષણો છે, જે અમને તેમને પ્રથા માં મૂકવામાં માટે પરવાનગી જાણો છો. તેથી, તમે સામગ્રી અને સેમિકન્ડક્ટર માટે શોધ તેમની સાથે પ્રયોગ કરવા, સાવચેત હોવા કરી શકો છો. કોણ જાણે છે, કદાચ તમે મહાન સંશોધક સ્લમ્બર?